压力式验潮仪观测数据的处理方法研究

就压力式验潮仪观测数据的预处理、仪器改正、海水密度改正、滤波光滑处理等方法进行了探讨。对由于仪器原因或因缺电造成的缺损数据的修复,首次提出了利用调和相关差分的方法进行数据的恢复,这种方法还可以用于海底自容压力式验潮仪的沉降检测和改正。经过分析比对,此次渤海航路测量水位改正的均方差优于10 cm,证明这些潮汐数据分析处理方法合理可靠。     

微型机处理海上水文观测数据的一种方法

为了处理海洋调查船出海调查所获得的大量水文观测数据，我们于1982年研制了海上水文观测数据微型机处理应用软件。此软件已于1983年用在我院PDP11／03微型机上，在RT-11操作系统支持下，分别对1982年四个航次的水文观测数据进行了处理，效果良好。     

微型机处理海上水文观测数据的一种方法

为了处理海洋调查船出海调查所获得的大量水文观测数据,我们于1982年研制了海上水文观测数据微型机处理应用软件。此软件已于1983年用在我院PDP11/03微型机上,在RT—11操作系统支持下,分别对1982年四个航次的水文观测数据进行了处理,效果良好。     

基于科学工作流的海量海底观测数据处理研究

近些年来,在处理由海底观测网站收集到的庞大观测数据的研究中,需引入新的科学工具来支持所需的高性能分布式计算环境。而科学工作流在先进信息基础设施研究中得到广泛重视,成为未来科研环境的具体实现工具。针对这一问题,提出了基于Kepler科学工作流的海量海底观测数据处理解决方案,并且研究了系统调用Hadoop集群进行海量数据处理的两种方式及其优缺点;通过实验,对比分析了该两种方式与传统Java编程模式调用Hadoop集群进行数据处理的效率问题,证明了Kepler调用集群的高效性。     

水下滑翔机温盐深观测数据处理研究

为提高水下滑翔机搭载的温盐深剖面仪(CTD)数据处理质量及效率,在船载CTD数据处理方法基础上,研究了国产水下滑翔机CTD数据处理方法,基于Matlab GUI编程技术设计与研发了水下滑翔机CTD数据处理软件,利用该软件处理了“海燕”水下滑翔机GPCTD观测数据并与船用SBE 911 plus CTD、XCTD及MVP300传感器成果数据进行了对比,结果表明：GPCTD观测数据经处理得到的温、盐、声剖面整体趋势与各传感器成果数据基本一致,数据质量介于各传感器之间,其中温度、声速与XCTD、MVP数据更接近,而盐度与CTD数据更吻合,本文研究将为规范处理与使用水下滑翔机海洋水文数据提供参考。     

Argo浮标观测溶解氧数据的原理与质量控制

Argo剖面浮标已成为海洋溶解氧观测数据的主要来源,截至2018年7月已在全球范围内获取了超过13万条溶解氧剖面,然而目前其数据的质量控制仍然存在不足。本文首先介绍了Argo浮标上携带的溶解氧传感器的测量原理、主要误差来源以及两种校正方法:气候态校正法与空气测量校正法,并提出了目前在溶解氧传感器数据质量控制研究亟需解决的技术问题,包括:①由于传感器伸出水面的高度不够,一些浮标并不能有效测量空气氧含量,因为无法进行空气测量校正方法;②Argo观测的溶解氧数据库中目前存在一些异常测量剖面没有得到有效剔除,影响校正系数的计算;③使用平均值确定校正系数的方法容易受到异常剖面的干扰。     

船舶自动气象站真风观测试验与数据可靠性分析

阐述了移动平台真风观测的实现原理,利用仪器观测到的相对风和船风的矢量关系获取实际的风向风速。首次设计外场车载试验方案,开展移动平台周围环境、移动速度、移动方式、风传感器安装位置等因素对真风观测影响的研究。船舶自动气象站研发阶段,通过车载试验验证移动平台真风观测算法的合理性,对算法不断改进,使真风更加接近观测事实。船舶自动气象站应用阶段,对船舶进出港时动态和静态真风数据,以及与航线附近海岛站观测的风进行对比分析,利用二者的均方根误差表征船舶站风和自动站风的误差大小,以此评估真风观测数据的可靠性。     

基于 MODWT航行数据滤波方法变换的海洋重力观测

厄特弗斯效应是动态海洋重力测量的主要误差来源,厄特弗斯改正精度与航速和航向角精度密切相关。本文从最大重叠离散小波变换系数的分布特性入手,利用改进的定量化 Lipschitz 条件来确定观测曲线的正则性,提出了一种海洋重力观测中含噪航行数据的滤波方法,该方法在抑制噪声干扰的同时能够很好地保留测量信号的局部特征。本文提供了两组海洋重力测量中航速和航向角数据的处理结果,充分验证了本文方法的可靠性与有效性。     

基于MODWT变换的海洋重力观测航行数据滤波方法

厄特弗斯效应是动态海洋重力测量的主要误差来源,厄特弗斯改正精度与航速和航向角精度密切相关。本文从最大重叠离散小波变换系数的分布特性入手,利用改进的定量化Lipschitz条件来确定观测曲线的正则性,提出了一种海洋重力观测中含噪航行数据的滤波方法,该方法在抑制噪声干扰的同时能够很好地保留测量信号的局部特征。本文提供了两组海洋重力测量中航速和航向角数据的处理结果,充分验证了本文方法的可靠性与有效性。     

基于多普勒测风激光雷达的低空急流观测研究

基于相干多普勒测风激光雷达于2018年8月在山东德州获取的为期一个月的风廓线观测数据,进行了低空急流的判定、识别与统计分析。参考BONNER对低空急流的判定标准,对1 500 m高度以下的每10 min平均风廓线数据进行低空急流识别与统计,急流发生频率仅为3. 6%。参考张世丰对低空急流的判定标准,统计了350 m高度以下10 min平均风廓线的低空急流风速、高度、风向及风切变等结构特征。急流发生频率为24. 9%,急流速度主要介于6～10 m·s-1之间,急流高度出现3个峰值,分别位于110 m、160 m和220 m左右,急流风向主要为偏东风和偏南风。结果表明,多普勒激光雷达可以获取高时空分辨率的风廓线数据,进而可以有效检测低空急流结构的存在及其特征。     

建筑物沉降观测方法及常见问题的处理

简要介绍了建筑物沉降观测的常用方法,并结合南宁市民生广场沉降观测的工作实践,详细分析了沉降观测中常见的问题及其处理方法。     

基于Kongsberg EM多波束的Snippet数据处理方法

多波束声呐记录的海底后向散射片段(Snippet)数据处理成角度响应曲线和地理编码(Mosaic)图像可以 帮助识别海底底质类型和反映地貌形态,这一过程包括辐射校正、角度响应改正(AVG)和几何地理编码,但不同的多波束系统硬件在辐射校正和角度响应改正方法上存在差异且传统处理方法忽略了声呐系统本身的指向性模型随时间变化的事实。以声呐方程为基础,针对Kongsberg EM 多波束系统提出了一套完整的Snippet数据处理流程,并分析了各步骤中存在的可变性,给出了每一步的处理建议,最后将此方法应用于EM2040浅水多波束实测数据,并验证了该方法的有效性和实用性。     

UCTD数据处理方法研究

本文研究了走航式温盐深剖面测量仪(UCTD)下降速度模型,根据基本参数计算了UCTD的下降速度。理论计算和海上试验表明,UCTD下降速度远大于传统剖面测量CTD,在下放过程中,UCTD下降速度呈现波动减小的现象,给数据处理工作带来新的挑战。本文在借鉴传统CTD数据处理过程的基础上,提出了适用于UCTD、与下降速度相关的数据处理方法,由理论及海试数据计算出具体的UCTD数据处理参数,并建立起数据处理参数与下降速度的依赖关系。UCTD海试数据经过处理后,盐度测量噪声改善明显,测量误差显著减少,与SBE911Plus CTD相比,温度、电导率和盐度的平均绝对误差优于0.01℃、0.03 mS/cm、0.03PSU,达到了UCTD的设计指标。本文建议用户采用自由投放模式投放UCTD,以期获得良好的数据质量。     

基于浮标观测数据的渤海表层温盐特征分析

利用海洋观测浮标所获取的短期观测数据,对渤海表层海水温度和盐度水平分布及变化进行了综合分析。分析结果较为全面、真实地反映出了渤海表层温盐的基本特征。说明这些浮标观测数据比较真实、可靠。     

基于GPS信噪比数据观测海平面变化研究

近年来,GPS-R技术已发展成为一项监测地球环境变化的新技术。首先推导了GPS-R技术观测海平面变化的原理公式,接着描述了利用GPS信噪比(SNR)数据反演水位变化的处理流程,最后利用IGS站SC02的数据,基于自主研发的数据分析软件,反演了该站长达14年的海平面变化时间序列。通过与该站附近的验潮站数据进行对比,两者表现出很好的一致性,相关系数高达0. 96,两者较差的RMS为8cm。研究结果进一步验证了基于GPS信噪比数据监测海平面变化的可行性和可靠性。     

基于自适应核时频分析的地震数据处理方法

本文提出了一种基于自适应核时频表示的最佳滤波方法。通过理论模型验证了该方法的灵活性和在时频谱上的聚焦能力,用于实际叠前与叠后地震资料的处理也取得了极好的去噪效果。结果表明该方法可以同时提高地震资料的信噪比与分辨率,对地层岩性变化具有更高的识别精度,为后续高精度解释工作奠定了坚实基础。     

基于南海定点观测数据的强风场特性研究

为了满足我国海洋工程抗风设计需求,在南海某海洋平台定点开展了原型测量工作。通过对海面上82 m和29 m两处开展实测工作,获得了冬季寒潮和超强台风"尤特"影响下的风场现场实测数据。利用非平稳过程分析方法对两类强风过程的脉动风分量、湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度和脉动风谱等风场特性进行了分析。验证了脉动风分布的高斯性,给出了湍流强度与阵风因子的非线性拟合参数,分析了不同高度处风场特性剖面变化规律,证明了脉动风实测谱与Von Karman经验谱的良好拟合关系。